[发明专利]具有高磁能密度的宏观纳米结构永磁铁的生产工艺以及相应磁铁

权利要求书

1.一种永磁铁生产工艺，包括：沉积多层纳米结构材料(15)形式的磁性材料的纳米结构合金的操作，所述沉积操作包括：沉积第一系列的硬铁磁相堆叠层；将第二系列的软铁磁相层插入所述系列的堆叠层；其特征在于：所述沉积第一系列的堆叠的硬铁磁相层、将第二系列的软铁磁相层插入所述系列的堆叠层的操作包括：

提供硬铁磁纳米微粒溶液(12)和/或软铁磁纳米微粒溶液(14)；

将所述磁性纳米微粒溶液供应到用于喷射液态微射流(24)的装置(30)；

喷射硬铁磁纳米微粒溶液(12)和/或软铁磁纳米微粒溶液(14)的所述纳米微粒溶液。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述用于喷射液态微射流(24)的装置(30)包括喷墨印刷头。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的工艺，其特征在于包括：用于喷射液态微射流的使用装置(30)包括至少两个喷嘴，并且给其中的一个喷嘴供应含有所述硬铁磁相纳米微粒(12)的第一溶液，给另一个喷嘴供应含有所述软铁磁相纳米微粒(14)的第二溶液。

4.根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的工艺，其特征在于包括步骤：用各自的配体(a，b)使所述硬铁磁相纳米微粒(12)和/或软铁磁相纳米微粒(14)功能化。

5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于允许选择所述各自的配体(a，b)，以引起易于仅允许在所述配体(a，b)之间的异种键的化学反应。

6.根据前面权利要求中的一个或者多个权利要求所述的工艺，其特征在于包括：

用第一配体(a)对衬底(11)功能化；

使用用于喷射液态微射流(24)的所述装置(30)在所述衬底(11)上喷射含有硬铁磁相纳米微粒(12)的第一溶液从而得到硬铁磁相层，所述硬铁磁相纳米微粒(12)用易于与所述衬底(11)建立异种的第二配体(b)功能化；

使用用于喷射液态微射流(24)的所述装置(30)喷射含有软铁磁相纳米微粒(14)的第二溶液从而得到软铁磁相层，所述软铁磁相纳米微粒(14)用所述第一配体(a)功能化；

交替重复所述喷射第一溶液和第二溶液的步骤，得到所述纳米结构多层材料(15)，其包括插入了第二系列的软铁磁相层(14)的所述第一系列的硬铁磁相叠层(12)。

7.根据前面权利要求中的一个或者多个权利要求所述的工艺，其特征在于包括以宏观组件形式组合所述多层纳米结构材料(15)的多个薄片，并通过单轴热压，使所述宏观组件受到热处理。

8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于包括在通过单轴热压的所述热处理期间，施加静磁场，以便使材料磁化。

9.根据权利要求2-8中的一个或者多个权利要求所述的工艺，其特征在于包括使用多个沿平行轴(31)操作的喷墨印刷头(30)，以喷射所述硬铁磁相纳米微粒(12)和/或软铁磁相纳米微粒(14)的溶液。

10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于使用多个沿平行轴(31)操作的喷墨印刷头(30)的所述操作包括在矩阵布置图上安排所述多个印刷头(30)。

11.根据权利要求2-10中的一个或者多个权利要求所述的工艺，其特征在于所述沉积操作包括相对于沉积垂直轴(Z)改变所述第一系列的硬铁磁相堆叠层和/或所述第二系列的软铁磁相堆叠层。

12.根据权利要求11所述的工艺，其特征在于改变组分操作的所述步骤包括凭借为了增大矫顽性而沉积补充层来插入更大量的硬铁磁相纳米微粒，尤其是相对于在生产期间所采用的标准组分更大量的硬铁磁相纳米微粒。

13.根据权利要求11所述的工艺，其特征在于改变组分操作的所述步骤包括喷射用第一配体(a)功能化的硬铁磁相纳米微粒的溶液，目的是获得与用配体(b)功能化的硬铁磁相的先前层的选择性键。

14.根据前面权利要求中的一个或者多个权利要求所述的工艺，其特征在于所述纳米结构合金包括分数小于10％的化学当量的稀土基化合物。

15.根据前面权利要求中的一个或者多个权利要求所述的工艺，其特征在于硬铁磁相纳米微粒溶液(12)的维数分布是单分散。